2021年大學物理電磁學題庫及答案

1、高校物理電磁學題庫及答案高校物理電磁學一、挑選題：（每題 3 分）1、勻稱磁場的磁感強度 b 垂直于半徑為 r 的圓面今以該圓周為邊線，作一半球面 s，就通過 s 面的磁通量的大小為a2 r2bbr2bc0d無法確定的量b2、在磁感強度為 b 的勻稱磁場中作一半徑為r 的半球面 s，ss 邊線所在平面的法線方向單位矢量n 與 b 的夾角為，就通過半球面 s 的磁通量 取彎面對外為正 為bar 2bb2r 2bnc-r 2bsind-r 2bcos d3、有一個圓形回路 1 及一個正方形回路 2，圓直徑和正方形的邊長相等，二者中通有大小相等的電流，它們在各自中心產(chǎn)生的磁感強度的大小之比b1 /

2、b2 為a0.90b1.00c1.11d1.22c4、如下列圖，電流從 a 點分兩路通過對稱的圓環(huán)形分路，匯合于b 點如 ca、bd 都沿環(huán)的徑向，就在環(huán)形分路的環(huán)心處的磁感強度(a) 方向垂直環(huán)形分路所在平面且指向紙內(nèi)28(b) 方向垂直環(huán)形分路所在平面且指向紙外(c) 方向在環(huán)形分路所在平面，且指向b(d) 方向在環(huán)形分路所在平面內(nèi)，且指向aci abd(e) 為零 e5、通有電流 i 的無限長直導線有如圖三種外形， 就 p， q，o 各點磁感強度的大小 bp， bq，bo 間的ia paqi2a關系為：(a) bp bq bo .bbq bp bocbq bo bpdbo bq bp d

3、iaa aia o i6、邊長為 l 的正方形線圈，分別用圖示兩種方式通以電流i 其中 ab、cd 與正方形共面 ，在這兩種情形下，線圈在其中心產(chǎn)生的磁感強度的大小分別為ab10 ， b20 ba22ib0bb10 ，2ic220 ib1ll， b20 ib1b12cd id220ib1l, b 2220i lc7、在真空中有一根半徑為 r 的半圓形細導線， 流過的電流為 i ，就圓心處的磁感強度為a0 1 b4r0 1 2rc0d01 d4 r9、電流 i 由長直導線 1 沿垂直 bc 邊方向經(jīng) a 點流1入由電阻勻稱的導線構成的正三角形線框，再由b 點沿ia垂直 ac 邊方向流出，經(jīng)長直導

4、線2 返回電源 如圖如載流直導線 1、2 和三角形框中的電流在框中心o 點產(chǎn)o生的磁感強度分別用強度大小b1 、 b 2和b3 表示，就 o 點的磁感b2cab = 0，由于 b1 = b2 = b3 = 0(b) b = 0，由于雖然 b1 0、b2 0，但b1b20 ，b 3 = 0(c) b 0，由于雖然 b3= 0，但 b1b 20.(d) b 0，由于雖然b1b20 ，但 b3 0a10、電流由長直導線1 沿半徑方向經(jīng) a 點流入一電阻勻稱的i1圓環(huán)，再由 b 點沿切向從圓環(huán)流出， 經(jīng)長導線 2 返回電源 如圖已a知直導線上電流強度為 i ，圓環(huán)的半徑為 r，且 a、b 與圓心 o

5、三o點在同始終線上設直電流1、2 及圓環(huán)電流分別在 o 點產(chǎn)生的b2磁感強度為 b1 、 b2 及 b3 ，就 o 點的磁感強度的大小bb = 0，由于 b1 = b2 = b3 = 0bb = 0，由于b1b 20 ，b3 = 0cb 0，由于雖然 b1 = b3 = 0，但 b2 0db 0，由于雖然 b1 = b2 = 0，但 b3 0eb 0，由于雖然 b2 = b3 = 0，但 b1 0 c11、電流 i 由長直導線 1 沿垂直 bc 邊方向經(jīng) a 點流1入由電阻勻稱的導線構成的正三角形線框，再由b 點流ia出，經(jīng)長直導線 2 沿 cb 延長線方向返回電源 如圖如載流直導線 1、2

6、和三角形框中的電流在框中心o 點產(chǎn)生o的磁感強度分別用大小b1 、b2 和b3 表示，就 o 點的磁感強度2ibccb = 0，由于 b1 = b2 = b3 = 0bb = 0，由于雖然 b1 0、b2 0，但b1b20 ，b 3 = 0cb 0，由于雖然 b3 = 0、b1 = 0，但 b2 0db 0，由于雖然b1b20 ，但b3 0 c12、電流由長直導線1 沿平行 bc 邊方向經(jīng)過 a 點流1ia入由電阻勻稱的導線構成的正三角形線框，由b 點流出，經(jīng)長直導線 2 沿 cb 延長線方向返回電源 如圖已知直o導線上的電流為 i ，三角框的每一邊長為 l如載流導線 1、 2ibc2 和三角

7、框中的電流在三角框中心o 點產(chǎn)生的磁感強度分別用b1、b2 和 b3 表示，就 o 點的磁感強度大小ab = 0，由于 b1 = b2 = b3 = 0(b) b = 0，由于b1b 20 ，b3= 0(c) b 0，由于雖然b1b20 ，但 b3 0(d) b 0，由于雖然 b3= 0，但b1b20 d13、電流由長直導線1 沿半徑方向經(jīng) a 點流入一電阻勻稱的圓環(huán)，再由 b 點沿半徑方向流出，經(jīng)長直導線2 返回電源如圖已知直導線上電流為 i ，圓環(huán)的半徑為 r，且 a、baob12與圓心 o 三點在始終線上如載流直導線1、2 和圓環(huán)中的電流在o 點產(chǎn)生的磁感強度分別用 b1 、 b 2 和

8、 b3 表示，就 o 點磁感強度的大小為db = 0，由于 b1 = b2 = b3 = 0(b) b = 0，由于雖然 b1 0、b2 0，但b1b20 ，b 3 = 0(c) b 0，由于雖然b1b20 ，但 b3 0(d) b 0，由于雖然 b3 = 0，但b1b20 a15、電流由長直導線 1 沿半徑方向經(jīng) a 點流入一由電阻勻稱的導c線構成的圓環(huán)， 再由 b 點沿半徑方向從圓環(huán)流出， 經(jīng)長直導線 2 返回o電源如圖已知直導線上電流強度為i ， aob=30如長直導線ab1、2 和圓環(huán)中的電流在圓心 o 點產(chǎn)生的磁感強度分別用表示，就圓心 o 點的磁感強度大小eb = 0，由于 b1

9、= b2 = b3 = 0b1 、b2 、b32i1(b) b = 0，由于雖然 b1 0、b2 0，但b1b20 ，b 3 = 0(c) b 0，由于雖然 b3= 0，但 b1b 20 db 0，由于 b3 0，b1b20 ，所以 b1b 2b30 a16、如下列圖，電流由長直導線 1 沿 ab 邊方向經(jīng) a 點流入由電阻勻稱的導線構成的正方形框，由 c 點沿 dc 方向流出，經(jīng)長直導線 2 返回電源設載流導線 1、2 和正方形框中的電流在框中心 o 點產(chǎn)生的磁感強度分別用 b 、 b 、 b 表示，就 o 點的磁感強度大小1diaocb123i2ab = 0，由于 b1 = b2 = b3

10、 = 0bb = 0，由于雖然 b1 0、b2 0，但 b1b20 b 3 = 0(c) b 0，由于雖然b1b 20 ，但 b3 0(d) b 0，由于雖然 b3= 0，但b1b20 b17、 如下列圖， 電流 i 由長直導線 1 經(jīng) a 點流入由電阻均1ai勻的導線構成的正方形線框， 由 b 點流出， 經(jīng)長直導線 2 返回電源導線 1、2 的延長線均通過 o 點設載流導線 1、2 和正o方形線框中的電流在框中心o 點產(chǎn)生的磁感強度分別用b2 、 b3 表示，就 o 點的磁感強度大小ab = 0，由于 b1 = b2 = b3 = 0(b) b = 0，由于雖然 b1 0、b2 0、b3 0

11、，但b1 、 2b ib1b2b30 (c) b 0，由于雖然b1b20 ，但 b3 0(d) b 0，由于雖然 b3= 0，但b1b 20 a19、如圖，邊長為 a 的正方形的四個角上固定有四個電荷均為 q 的點電荷此正方形以角速度繞 ac 軸旋轉時，在中心 o 點產(chǎn)生的磁感強度大小為b1 ；此正方形同樣以角速度aqqo繞過 o 點垂直于正方形平面的軸旋轉時， 在 o 點產(chǎn)生的磁感強qqc度的大小為 b2，就 b 1 與 b2 間的關系為ab1 = b2bb1 = 2b21cb1 =b2db1 = b2 /4c220、邊長為 l 的一個導體方框上通有電流i ，就此框中心的磁感強度a與 l 無

12、關b正比于 l 2c與 l 成正比d與 l 成反比e與 i 2 有關 d21、如圖，流出紙面的電流為2i，流進紙面的電流為 i ，就下述各式中哪一個是正確的？l 1l 22il 3iachd ll1hd ll32 i bi dhdlil2l 4hd li l4 d22、如圖，在一圓形電流i 所在的平面內(nèi)，選取一個同心圓形閉合回路l，就由安培環(huán)路定理可知abcb dllb dllb dll0 ，且環(huán)路上任意一點 b = 0il0 ，且環(huán)路上任意一點 b0o0 ，且環(huán)路上任意一點 b0db dll0 ，且環(huán)路上任意一點b =常量b23、如圖，兩根直導線 ab 和 cd 沿半徑方向被接到一個截面到處

13、相等的鐵環(huán)上，穩(wěn)恒電流i 從 a 端流入而從 d 端流出，iab120 l就磁感強度 b 沿圖中閉合路徑 l 的積分b dl等于clid(a) 0 ib1i03c0 i /4 d20 i/ 3 d24、如空間存在兩根無限長直載流導線， 空間的磁場分布就不具有簡潔的對稱性， 就該磁場分布(a) 不能用安培環(huán)路定理來運算(b) 可以直接用安培環(huán)路定理求出(c) 只能用畢奧薩伐爾定律求出(d) 可以用安培環(huán)路定理和磁感強度的疊加原理求出 d25、取一閉合積分回路 l，使三根載流導線穿過它所圍成的面現(xiàn)轉變?nèi)鶎Ь€之間的相互間隔，但不越出積分回路，就(a) 回路 l 內(nèi)的 i 不變， l 上各點的 b

14、不變(b) 回路 l 內(nèi)的 i 不變， l 上各點的 b 轉變(c) 回路 l 內(nèi)的 i 轉變， l 上各點的 b 不變(d) 回路 l 內(nèi)的 i 轉變，l 上各點的 b 轉變 b 27、在圖 a和b 中各有一半徑相同的圓形回路l 1、l2，圓周內(nèi)有電流 i 1、i 2，其分布相同，且均在真空中，但在 b 圖中 l 2 回路外有電流 i 3，p1、p2 為兩圓形回路上的對應點，就：ab d lbd l ,bp1b p2p2l1l 2i 1i2p1i1i2bb d lbd l ,1l1l 2b p1b p2 l 1l 2i3(a) bcdb d ll1b d ll1bd l ,l 2bd l ,

15、l 2bp bp1bp bp22 c28、如圖，一個電荷為 +q、質量為 m 的質點， 以速度 v 沿 x 軸射入磁感強度為 b 的勻稱磁場中，磁場方向垂直紙面對里， 其范疇從 x = 0 延長到無限遠， 假如質點在 x =yb+q, mx0 和 y = 0 處進入磁場， 就它將以速度出來，這點坐標是x = 0 和- v 從磁場中某一點vo(a) ymv by qb2mv qbcy2 mv qbdymv bqb30、a、b 兩個電子都垂直于磁場方向射入一勻稱磁場而作圓周運動a 電子的速率是 b 電子速率的兩倍設 ra ，rb 分別為 a 電子與 b 電子的軌道半徑； ta， tb 分別為它們各

16、自的周期就ara rb =2，tatb =2brarb11 ，tatb=12crarb =1，ta tbdrarb =2，ta tb=1 d231、一銅條置于勻稱磁場中，銅條中電子流的方向如下列圖試問下述哪一種情形將會發(fā)生？(a) 在銅條上 a、b 兩點產(chǎn)生一小電勢差，且ua ub(b) 在銅條上 a、b 兩點產(chǎn)生一小電勢差，且ua fb fc bfa fb fc fa dfa fc fb c36、如圖，長載流導線 ab 和 cd 相互垂直，它們相距 l， abbi固定不動， cd 能繞中點 o 轉動，并能靠近或離開ab當電流方cd向如下列圖時，導線 cd 將(a) 順時針轉動同時離開 ab(

17、b) 順時針轉動同時靠近 ab(c) 逆時針轉動同時離開 abaoi(d) 逆時針轉動同時靠近 abdr237、兩個同心圓線圈，大圓半徑為r，通有電流 i 1；小圓半徑為 r，通有電流 i 2，方向如圖如 r r 大線圈在小線圈處產(chǎn)生的磁場近似為勻稱磁場 ，當它們處在同一平面內(nèi)時小線圈所受磁力矩的大小為i1ri2ora0i 1 i 2b0i 1i 2r2r22r2 rc0i1 i 2d0 d2 r339、有一 n 匝細導線繞成的平面正三角形線圈，邊長為 a，通有電流 i ，置于勻稱外磁場 b 中，當線圈平面的法向與外磁場同向時，該線圈所受的磁力矩 mm 值為a3na 2 ib / 2 b3na

18、 2 ib / 4 c3na 2 ib sin 60d0b40、有一矩形線圈 aocd，通以如圖示方向的電流 i ，y將它置于勻稱磁場 b 中， b 的方向與 x 軸正方向一樣， 線an圈平面與 x 軸之間的夾角為，12s12 s2c21 =12d211=12 a276、兩根很長的平行直導線，其間距離d、與電源組成回路如圖已知導線上的電流為i，兩根導線的橫截面的半徑均為 r 0設用 l 表示兩導線回路單位長度的自感系數(shù)，就沿導線單位長度的空間內(nèi)的總磁能wm 為2a1 li 2 2b1 li 22i 2r00 i2r0 i2 d 2 2r d rr c1i 2ddli 220ln2r0a77、真

19、空中一根無限長直細導線上通電流i ，就距導線垂直距離為 a 的空間某點處的磁能密度為a10i2022 ab12020 i 2ac1 2 a 220 id10 i 2202 ab79、對位移電流，有下述四種說法，請指出哪一種說法正確(a) 位移電流是指變化電場(b) 位移電流是由線性變化磁場產(chǎn)生的(c) 位移電流的熱效應聽從焦耳楞次定律(d) 位移電流的磁效應不聽從安培環(huán)路定理a80、在感應電場中電磁感應定律可寫成電場強度此式說明：ekd lld，式中d tek 為感應電場(a) 閉合曲線 l 上ek 到處相等(b) 感應電場是保守力場(c) 感應電場的電場強度線不是閉合曲線(d) 在感應電場中

20、不能像對靜電場那樣引入電勢的概念d 二、填空題（每題4 分）81、一磁場的磁感強度為 baibjcksi ，就通過一半徑為r，開口向z 軸正方向的半球殼表面的磁通量的大小為r2cwb 82、真空中有一載有穩(wěn)恒電流i 的細線圈，就通過包圍該線圈的封閉曲面s的磁通量 =bsds =0如通過 s 面上某面元d s 的元磁通為 d，而線圈中的電流增加為 2i 時,通過同一面元的元磁通為d，就 dd=1:2 85、在真空中，將一根無限長載流導線在一平面內(nèi)彎成i如下列圖的外形，并通以電流i，就圓心 o 點的磁感強度 biai的值為0i/4 ao87、在真空中， 電流由長直導線 1 沿半徑方向經(jīng) a 點流入

21、一1由電阻勻稱的導線構成的圓環(huán)，再由 b 點沿切向從圓環(huán)流出， 經(jīng)a長直導線 2 返回電源 如圖已知直導線上的電流強度為i ，圓環(huán)半徑為 r a、b 和圓心 o 在同始終線上，就o 處的磁感強度ob2b 的大小為 _0i/4r 91、邊長為 2a 的等邊三角形線圈，通有電流i ，就線圈中心處的磁感強度的大小為 90i/4 a 92、兩根長直導線通有電流 i ，圖示有三種環(huán)路；在每種情形下，aia 60ob d l 等于： 0i 對環(huán)路 a 0對環(huán)路 b 20i 對環(huán)路 c94、如圖，在無限長直載流導線的右側有面積為s1 和s2 的兩個矩形回路兩個回路與長直載流導線在同一平面，且矩形回路的一邊與

22、長直載流導線平行就通過面積為s1 的矩形回路的磁通量與通過面積為s2 的矩形回路的磁通量之比為 1:1 baccii s1s2aa2a96、如下列圖的空間區(qū)域內(nèi)， 分布著方向垂直于紙面的勻強磁場， 在紙面內(nèi)有一正方形邊框abcd磁場以邊框為界 而ada、b、c 三個角頂處開有很小的缺口今有一束具有不同速度b的電子由 a 缺口沿 ad 方向射入磁場區(qū)域， 如 b、c 兩缺口處分bc別有電子射出，就此兩處出射電子的速率之比vb/vc =_1:2_101、電子在磁感強度為 b 的勻強磁場中垂直于磁力線運動如軌道的曲率半徑為 r，就磁場作用于電子上力的大小f =reb2/me 103、質量 m ，電荷

23、 q 的粒子具有動能 e，垂直磁感線方向飛入磁感強度為b的勻強磁場中當該粒子越出磁場時，運動方向恰與進入時的方向相反，那么沿粒子飛入的方向上磁場的最小寬度l =2 em / qb104、如下列圖，一根通電流 i 的導線，被折成長度分別為a、b，夾角為 120的兩段，并置于勻稱磁場b 中，如導線的長度為 b 的一段與 b 平行，就 a， b 兩段載流導線所受的合磁ab120bi力的大小為3aib / 2105、如下列圖，在真空中有一半徑為 a 的 3/4 圓弧形的導線， 其中通以穩(wěn)恒電流i ，導線置于勻稱外磁場 b 中，且 b 與導線所在平面垂直就該載流導線bc 所受的磁力大小為 2aibi10

24、8、一面積為 s，載有電流 i 的平面閉合線圈置于磁感強度為 b 的勻稱磁場中，此線圈受到的最大磁力矩的大小為ibscbao ab ，此時通過線圈的磁通量為 0_當此線圈受到最小的磁力矩作用時通過線圈的磁通量為 bs 109.已知載流圓線圈 1 與載流正方形線圈2 在其中心 o 處產(chǎn)生的磁感強度大小之比為 b1b2 =1 2，如兩線圈所圍面積相等，兩線圈彼此平行地放置在勻稱外3磁場中，就它們所受力矩之比m 1m 2 = 2 2110、已知面積相等的載流圓線圈與載流正方形線圈的磁矩之比為21，圓線圈在其中心處產(chǎn)生的磁感強度為b0，那么正方形線圈 邊長為 a在磁感強度為0b 的勻稱外磁場中所受最大磁力矩為b0ba3/ 111、有一長 20 cm、直徑 1 cm 的螺線管，它上面勻稱繞有1000 匝線圈，通以 i = 10 a 的電流 今把它放入 b = 0.2 t 的勻稱磁場中， 就螺線管受到的最大的作用力 f =0 螺線管受到的最大力矩值m =_0.157nm112、電流元i d l在磁場中某處沿直角坐標系的x 軸方向放y置時不受力，把電流元轉到y(tǒng) 軸正方向時受到的力沿 z 軸反方向，該處磁感強度 b 指向+x _方向ox113、如圖，有一 n 匝載流為 i 的平面線圈 密繞，其面積為 s，就在圖示勻稱磁場b 的作用下，線圈所受到的磁力矩為_ nisb _ 線圈法向矢量 n 將